多功能内置式IRIG-B码终端设计

时间:2012-08-21来源:网络


3 详细设计
3.1 IRIG-B码采集模块设计
IRIG-B码采集模块结构如图2所示。8751单片机内部有4 kB的EPROM存贮器,片内EPROM已存入终端工作程序。当选择IRIG-B码同步时,B码时间的检测由8751和一组并行十进制计数器完成。当终端选择GPS卫星时间同步时,秒以下时间信息的产生与选择IRIG-B码同步时一致,秒以上时间从NMEA 0183报文获得(RS-232接口)。

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8751 P0端口和P2端口用作地址总线和数据总线,P1端口的P1.1接收IRIG-B码,P1.2接收事件标记,P1.0用于精确计时计数器修正量的置入。P3.0用于接收GPS卫星时间报文,P3.2用于B码每个码元的中断INT0:P3.3用作外部中断(INT1)入口,用于接收GPS 1PPS作为GPS卫星时间报文的基准。定时器0用作定时中断产生,用于B码检测;定时器1用作串行口波特率发生器。
可编程计数器用于时间量的精确计时,最大计数值1 s。为使计数器和IRIG-B码同步,需对计数器初值进行修正。修正量可通过理论计算或实测得到,并由8751写入锁存器。当8751检测到IRIG-B码参考标志时,P1.0端发出一个置入脉冲,将锁存器中的修正量置入计数器,达到同步目的。
IRIG-B码检测和时间信息的读出由软件完成,IRIG-B码同时接到P1.1和INT0(P3.2),每个码元脉冲前沿均引起一次中断,进入中断后由软件判断码元脉冲宽度,当连续检测到2个8 ms宽码元时,即表示检测到IRIG-B码参考标志,在P1.0端口发出一个计数器修正量置入脉冲,之后进入数码判读程序。在数码码元位置检测到5 ms宽码元时记作“1”,检测到2 ms宽的码元时记作“0”。
B码采集模块设置一组分频器用于产生各种频率采样信号,分频器的输入是时间计数器输出的100 kHz脉冲,通过分频器输出不同频率脉冲形式同步采样信号和电流环形式同步采样信号。
当选择GPS卫星时间同步时,秒以上时间信息从GPSOEM模块NMEA 0183报文获得,秒以下时间信息从六位十进制计数器的高四位中读出。两部分时间信息合并组成当前时间信息,并自动写入双端口RAM供控制计算机读取。当选择IRIG-B码同步时,秒以上时间信息的检出每秒一次,秒以下时间信息的获得同GPS卫星时间同步模式。
3.2 IRIG-B码产生模块设计
IRIG-B码产生模块与GPS OEM模块的连接如图3所示。利用GPS OEM接收机输出的NMEA 0183报文和外部1PPS信号得出GPS时间的年、月、日、时、分、秒信息,分别作为IRIG-B码产生模块的时间编码信息和1PPS标准时间信号。对外部5 MHz进行隔离、放大、分频得到1 MHz频率信号,再将1 MHz频率信号分别送2 ms、5 ms、8 ms产生模块,由2 ms、5 ms、8 ms产生模块分别对1 MHz频率信号进行500、200、125分频,产生频率为100 Hz、脉冲宽度分别为2 ms、5 ms、8 ms时钟信号。

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8051根据年、月、日、时、分、秒信息和标准1PPS信号,控制两路IRIG-B(DC)码产生模块产生IRIG-B(DC)码信号。供战位附近其他测控设备与靶场时间同步时使用。

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关键词: 设计 终端 IRIG-B 内置 多功能

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